JPH11148896A - 液体の光学特性測定用セルおよびその作製方法 - Google Patents
液体の光学特性測定用セルおよびその作製方法Info
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- JPH11148896A JPH11148896A JP33121597A JP33121597A JPH11148896A JP H11148896 A JPH11148896 A JP H11148896A JP 33121597 A JP33121597 A JP 33121597A JP 33121597 A JP33121597 A JP 33121597A JP H11148896 A JPH11148896 A JP H11148896A
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Abstract
化、および揮発、乾燥による濃度変化を防止して正確に
液体の光学特性を測定できるようにする。 【解決手段】 第1の板体4を第2の板体6上に載置し
て構成され、第1および第2の板体4、6は少なくとも
中央部が透明な材料により平坦に形成され、第1の板体
4は下面中央部に凸部8を有し、第2の板体6は上面中
央部に、第1の板体4の凸部8が嵌合する凹部10を有
している。凸部8を囲む第1の板体4の下面402は凹
部10を囲む第2の板体6の上面9に当接し、そして、
凸部8の先端面12と凹部10の底面14とは均一高さ
の隙間16を形成し、第1の板体4の凸部8の側面18
と第2の板体6の凹部10の側面19との間に空間20
が形成されている。
Description
特性を測定する液体を、膜状にして収容する光学特性測
定用セルおよびその製造方法に関するものである。
溶液の調色プロセスでは着色溶液の色彩を正確に把握す
ることが必要であり、その1つの方法として、上記着色
溶液に光を照射し、その透過光を分光分析する方法(例
えば特開平8−94441号公報)が知られている。こ
の種の測色方法では、測色用セルに着色溶液を収容して
測色用セルを通じ光を透過させ、透過光をセンサで検知
して着色溶液の分光透過率を測定する。
6に示したようなものを用いることができる。図5は従
来の測色用セルの一例を示す側面図、図6は、図5の測
色用セルを構成する下部ガラス板を示す平面図である。
この測色用セル102は、図5に示したように、上部ガ
ラス板104と下部ガラス板106とから成り、下部ガ
ラス板106の上面には、図6に示したように、周辺部
に、周方向で等間隔に4つの突起108が形成され、こ
の突起108の高さにより上部ガラス板104と下部ガ
ラス板106との間隔が規定される構造となっている。
板106の中央部に滴下し、その上に上部ガラス板10
4を被せることで、上部ガラス板104と下部ガラス板
106との間の隙間に着色溶液110が膜状に収容され
た状態となる。この状態で光を上部ガラス板104の上
方から板面に対しほぼ垂直に入射させ、上部ガラス板1
04、着色溶液110、ならびに下部ガラス板106を
透過した光を下部ガラス板106の下方で受光し、分光
分析を行う。
来の測色用セル102では、着色溶液110を下部ガラ
ス板106上に滴下して上部ガラス板104を被せると
き、余分な着色溶液110は上部ガラス板104と下部
ガラス板106との隙間から流出するのみならず、突起
108の上面上にも着色溶液110が乗ってしまう。そ
のため、突起108上面と上部ガラス板104の下面と
の間に着色溶液110が介在し、上部ガラス板104と
下部ガラス板106との間隔が変化する結果、着色溶液
層の厚みが変化し光の透過率が影響を受けて測定結果が
不正確になるとうい問題が発生する。
ス板106の外周部において着色溶液110は空気に接
しているため、この箇所で着色溶液110の揮発、乾燥
が進み、着色溶液110の濃度が変化するため、測定精
度が低下する。測色用セル102に収容されている着色
溶液110は膜状となっており、極めて微量であるた
め、外周部での揮発、乾燥であってもその影響は大き
い。
なされたもので、その目的は、測定対象の液体が溢れる
ことによる膜厚変化、および揮発、乾燥による濃度変化
を防止して正確に液体の光学特性を測定できる液体の光
学特性測定用セルを提供し、またその作製方法を提供す
ることにある。
するため、光を照射して光学特性を測定する液体を、膜
状にして収容する光学特性測定用セルであって、第1の
板体が第2の板体の上に載置されることで構成され、前
記第1および第2の板体は少なくとも中央部が透明な材
料により形成され、前記第1の板体は下面の中央部に凸
部を有すると共に、該凸部の周囲の下面に下面側当接部
を有し、前記第2の板体は上面の中央部に前記凸部が収
容される凹部を有すると共に、該凹部の周囲の上面に上
面側当接部を有し、前記凸部の先端面と凹部の底面は平
坦面で形成され、前記第2の板体の上に第1の板体を、
前記凸部を凹部に収容し、下面側当接部と上面側当接部
を当接して載置した状態で、凸部の先端面と凹部の底面
との間に均一の高さの隙間が形成されると共に、前記凸
部の側面と凹部の側面との間に前記隙間に連通する空間
が隙間の周囲に形成されるように構成されていることを
特徴とする。また、本発明は、前記第2の板体の上に第
1の板体を、前記凸部を凹部に収容し、下面側当接部と
上面側当接部を当接して載置した状態で、第1の板体ま
たは第2の板体の少なくとも一方に、前記空間と前記第
1の板体の外側または空間と第2の板体の外側とを連通
する空気抜き路が設けられていることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記空気抜き路は、前記上面側当接部の
上面に形成された溝により構成されていることを特徴と
する。また、本発明は、前記凹部の側面は、上方に至る
に連れて中央部から離れるように外側に傾斜して形成さ
れていることを特徴とする。また、本発明は、前記凸部
および凹部は共に平面視円形に形成されていることを特
徴とする。また、本発明は、前記第1および第2の板体
の外形は平面視ほぼ同一の輪郭で形成されていることを
特徴とする。また、本発明は、前記隙間の高さは1μm
ないし500μmであることを特徴とする。また、本発
明は、前記第1および第2の板体の少なくとも中央部は
石英ガラスまたはBK7ガラスにより形成されているこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記第2の板体の前
記凹部を囲む箇所はセラミック材料により形成されてい
ることを特徴とする。また、本発明は、前記第1の板体
の凸部を含んだ下面全域及び第2の板体の凹部を含んだ
上面全域には撥水処理が施されていることを特徴とす
る。また、本発明は、前記液体はインキであることを特
徴とする。
からなり、第1の板体を第2の板体の上に載置して構成
される光学特性測定用セルを作製する方法であって、透
明な材料から成る平坦な第3および第4の板体を用意
し、前記第4の板体は、その外形寸法を前記第3の板体
の外形寸法より小さく形成し、前記第3の板体の中央部
に板面どうしを密着させて前記第4の板体を接合し、こ
れにより前記第1の板体を形成し、前記第4の板体が内
側に収容可能な孔が貫通形成され、かつ厚みが前記第4
の板体の厚みよりわずかに大きい平坦な第5の板体と、
透明な材料から成る平坦な第6の板体とを用意し、前記
第5の板体と前記第6の板体を板面どうしを密着させて
接合し、これにより前記第2の板体を形成するようにし
たことを特徴とする。また、本発明は、前記第3の板体
および前記第4の板体は共に平面視円形に形成され同軸
上で接合されることを特徴とする。また、本発明は、前
記第5の板体および第6の板体は共に平面視円形に形成
され同軸上で接合されることを特徴とする。また、本発
明は、前記第5の板体の厚みは、前記第4の板体の厚み
より1μmないし500μm大きいことを特徴とする。
また、本発明は、前記第3乃至第6の板体は石英ガラス
またはBK7ガラスにより形成されていることを特徴と
する。また、本発明は、前記第5の板体はセラミック材
料により形成されていることを特徴とする。また、本発
明は、前記第4の板体が第5の板体に密着される面と反
対の面に、前記孔から第4の板体の外縁に至る溝が形成
されていることを特徴とする。
第1の板体の凸部の側面と第2の板体の凹部の側面との
間に空間が形成されるので、第2の板体の凹部に測定対
象の液体を滴下した後、第1の板体を第2の板体上に載
置した際、第1の板体の凸部と第2の板体の凹部との間
の隙間から溢れた液体は上記空間内に貯留する。したが
って、液体は凹部の外に溢れることがなく、従来のよう
に溢れた液体が第1および第2の板体の当接部に介在す
ることで上記隙間の大きさが変化し液体層の厚みが変化
してしまうという問題は発生しない。また、上記空間内
には十分な量の液体を貯留させることができるので、空
間部分で液体の揮発、乾燥が生じても、上記隙間に収容
された液体は影響を直ぐに受けることはなく、したがっ
て、揮発、乾燥の影響が現れる前に測定作業を終了する
ことができる。また、本発明の液体の光学特性測定用セ
ルの作成方法では、第4乃至第6の4枚の板体を用いる
ことで光学特性測定用セルが簡単に作製される。
にもとづき図面を参照して説明する。図1は第1の板体
を第2の板体から離した状態の断面側面図、図2は第1
の板体を第2の板体に載置した状態の部分拡大断面図、
図3は第2の板体の平面図である。この液体の光学特性
測定用セル2は、光を照射して測色するインキ(本発明
に係わる液体)を膜状にして収容するものであって、第
1の板体4を第2の板体6上に載置して構成されてい
る。第1および第2の板体4、6はいずれも石英ガラス
により同一直径で平面視円形に形成されている。
第1の板体4は下面中央に平面視円形の凸部8を有し、
凸部8の周囲に下面側当接部402を有している。凸部
8の先端面12は平坦面で形成され、凸部8の側面18
は円筒面で形成され、下面側当接部402は環状の平坦
面で形成され、先端面12と下面側当接部402と第1
の板体4の上面は平行している。
第2の板体6は上面中央に、前記凸部8が収容される平
面視円形の凹部10を有し、凹部10の周囲に上面側当
接部9を有している。凹部10の底面14は平坦面で形
成され、凹部10の側面19は円筒面で形成され、上面
側当接部9は平坦面で形成され、底面14と上面側当接
部9と第2の板体6の下面は平行している。図3に示し
たように、上面側当接部9には、凹部10の側面19か
ら第2の板体6の外周面に至る4つの溝7(特許請求の
範囲の空気抜き路に相当)が等間隔をおいて形成されて
いる。
は、第2の板体6の凹部10の深さBより1μmないし
500μm低い。したがって、図2に示したように、第
2の板体6の上に第1の板体4を、凸部8を凹部10に
収容し、下面側当接部9と上面側当接部402を当接し
て載置した状態で、凸部8の先端面12と凹部10の底
面14との間に1μmないし500μm程度の均一の高
さの隙間16が形成される。また、第2の板体6の凹部
10の直径は、第1の板体4の凸部8の直径より十分に
大きく、したがって、図2に示したように第1の板体4
を第2の板体6上に載置したとき、第1の板体4の凸部
8の側面18と第2の板体6の凹部10の側面19との
間に前記隙間16に連通する環状の空間20が形成され
る。
用いてインキの測色を行う場合は、まず、第1の板体4
を第2の板体6から外した状態で、第2の板体6を水平
に配置した上で第2の板体6の凹部10内に測定対象の
インキを数滴、滴下する。そして、図2に示したよう
に、第1の板体4を、凸部8を凹部10に収容し、下面
側当接部9と上面側当接部402を当接して第2の板体
6の上に載置する。ここで、第1の板体4を第2の板体
6上に載置するとき、凹部10内の空気は上記溝7を通
じて円滑に排出される。
ように、凸部8の先端面12と凹部10の底面14との
間の隙間16内に膜状に収容され、一方、この隙間16
の箇所から溢れたインキ21は、第1の板体4の凸部8
の側面18と第2の板体6の凹部10の側面19との間
に形成された空間20内に収容される。測色は、このよ
うにインキを収容した光学特性測定用セル2に対して、
第1の板体4の上方より光を照射して液体の光学特性測
定用セル2を透過させ、透過した光を第2の板体6の下
方で受光検出することで行う。
ル2では、インキは凹部10の外に溢れることがなく、
従来のように溢れたインキが第1および第2の板体4、
6の当接部に介在することで上記隙間16の大きさが変
化しインキ層の厚みが変化してしまうという問題は発生
せず、正確に測色を行うことができる。また、上記空間
20内には十分な量のインキを貯留させることができる
ので、空間20部分でインキの揮発、乾燥が生じても、
上記隙間16に収容されたインキは影響を直ぐに受ける
ことはなく、したがって、揮発、乾燥の影響が現れる前
に測定作業を終了することができ、正確な測色が可能で
ある。
したが、これはあくまでも一例であり、本発明はこの例
に限定されることなく種々の形態で実施することができ
る。例えば、第1および第2の板体4、6の表面に撥水
処理を施すことで、光学特性測定用セル2を効率よく洗
浄できるよう図ることも有効である。また、第1および
第2の板体4、6は石英ガラスにより形成する以外に
も、例えばBK7ガラスにより形成してもよい。さら
に、第2の板体6の凹部10の側面18を、図2に2点
鎖線Wで示したように、外側に傾斜させることで、凹部
10内の洗浄性を高めるように図ることも可能である。
そして、図1に示した第2の板体6の上面側当接部9や
溝7を含む凹部10の周辺部22をセラミック材料によ
り形成して光学特性測定用セル2を繰り返し使用した場
合の摩耗を防止し、光学特性測定用セル2の耐久性を高
めることも可能である。また、第1の板体4の凸部8の
箇所においてのみ光が透過すればよいので、第1の板体
4における凸部8の周辺の箇所、および第2の板体6に
おける凹部10の周辺の箇所は不透明な材料により形成
してもよい。さらに、この液体の光学特性測定用セル2
による測色は、透過方式のみならず反射方式で行うこと
もでき、その場合には、第2の板体6の下面側に例えば
白色の反射体を配置し、第1の板体4の上方から入射し
た光をこの反射体で上方に反射させ、第1の板体4の上
方で検出すればよい。
本発明による液体の光学特性測定用セル2の作製方法に
もとづき例えば次のような手順で簡単に作製することが
できる。図4は本発明の液体の光学特性測定用セルの作
製方法の一例を示す工程図であり、各段階における各材
料を側方から見た状態を示している。図中、図1ないし
図3と同一の要素には同一の符号が付されている。この
液体の光学特性測定用セルの作製方法では、まず、図4
の(A)に示したように、石英ガラスまたはBK7ガラ
スから成る第3、第4、第6の板体24、26、30を
用意し、また、セラミック製の第5の板体28を用意す
る。第3、第4、第6の板体24、26、30はいずれ
も本実施例では上下面が平行な平坦面で平面視円形に形
成されている。第5の板体30は上下面が平行な平坦面
で円環状に形成され、その中心に孔が貫通形成され、符
号18はその内周面を示している。第3、第5、第6の
板体24、28、30の直径は等しく、第4の板体26
は、その直径が第3、第5、第6の板体24、28、3
0の直径より小さい。第5の板体28の厚みは第4の板
体26の厚みより1μmないし500μm大きく、ま
た、第5の板体30の孔の内径は第4の板体26の直径
より大きく、第5の板体30の上面には周面18から外
周面に至る4つの溝7が周方向で等間隔に形成されてい
る。
3の板体24の中央に板面どうしを密着させ第4の板体
26を配置して両板体24,26を接合して第1の板体
4を形成する。第3および第4の板体24、26の接合
は、例えば、紫外線により硬化する接着剤を用いたUV
接合や、陽極接合の技術によって行うことができる。次
に、図4の(C)に示したように、第6の板体30上に
凹部10を形成すべく第5の板体28を配置し接合して
第2の板体6を形成する。第5の板体30と第6の板体
28との接合も、上記第3および第4の板体24、26
の接合の場合と同様の技術により行うことができる。こ
のように形成した第2の板体6の上に、上記第1の板体
4を、第4の板体26を下側にし第5の板体28の内側
に収容させた状態で載置することで、図1、図2に示し
た液体の光学特性測定用セルが完成する。
法としては、ここで説明した方法以外にも、例えば、石
英ガラスなどの透明材料から成る板体を研削加工するこ
とで第1および第2の板体4、6を作製することも可能
である。その場合には、例えば平面視円形の板体の周辺
部を研削して中央部の凸部8を形成することで第1の板
体4とし、同じく例えば平面視円形の板体の中央部を研
削して凹部10を形成することで第2の板体6とする。
特性測定用セルでは、第1の板体の凸部の側面と第2の
板体の凹部の側面との間に空間が形成されているので、
第2の板体の凹部に測定対象の液体を滴下した後、第1
の板体を第2の板体上に載置した際、第1の板体の凸部
と第2の板体の凹部との間の隙間から溢れた液体は上記
空間内に貯留する。したがって、液体は凹部の外に溢れ
ることがなく、従来のように溢れた液体が第1および第
2の板体の当接部に介在することで上記隙間の大きさが
変化し液体層の厚みが変化してしまうという問題は発生
せず、液体の光学的特性を正確に測定することができ
る。また、上記空間内には十分な量の液体を貯留させる
ことができるので、空間部分で液体の揮発、乾燥が生じ
ても、上記隙間に収容された液体は影響を直ぐに受ける
ことはなく、したがって、揮発、乾燥の影響が現れる前
に測定作業を終了することができ、液体の光学的特性を
正確に測定することができる。そして、本発明の液体の
光学特性測定用セルの作製方法によりこのような液体の
光学特性測定用セルを容易に作製することができる。
側面図である。
拡大断面図である。
の一例を示す工程図である。
す平面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 光を照射して光学特性を測定する液体
を、膜状にして収容する光学特性測定用セルであって、 第1の板体が第2の板体の上に載置されることで構成さ
れ、 前記第1および第2の板体は少なくとも中央部が透明な
材料により形成され、 前記第1の板体は下面の中央部に凸部を有すると共に、
該凸部の周囲の下面に下面側当接部を有し、 前記第2の板体は上面の中央部に前記凸部が収容される
凹部を有すると共に、該凹部の周囲の上面に上面側当接
部を有し、 前記凸部の先端面と凹部の底面は平坦面で形成され、 前記第2の板体の上に第1の板体を、前記凸部を凹部に
収容し、下面側当接部と上面側当接部を当接して載置し
た状態で、凸部の先端面と凹部の底面との間に均一の高
さの隙間が形成されると共に、前記凸部の側面と凹部の
側面との間に前記隙間に連通する空間が隙間の周囲に形
成されるように構成されている、 ことを特徴とする液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項2】 前記第2の板体の上に第1の板体を、前
記凸部を凹部に収容し、下面側当接部と上面側当接部を
当接して載置した状態で、第1の板体または第2の板体
の少なくとも一方に、前記空間と前記第1の板体の外側
または空間と第2の板体の外側とを連通する空気抜き路
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液体
の光学特性測定用セル。 - 【請求項3】 前記空気抜き路は、前記上面側当接部の
上面に形成された溝により構成されていることを特徴と
する請求項2記載の液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項4】 前記凹部の側面は、上方に至るに連れて
中央部から離れるように外側に傾斜して形成されている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の液体の光
学特性測定用セル。 - 【請求項5】 前記凸部および凹部は共に平面視円形に
形成されていることを特徴とする請求項1乃至4に何れ
か1項記載の液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項6】 前記第1および第2の板体の外形は平面
視ほぼ同一の輪郭で形成されていることを特徴とする請
求項1乃至5に何れか1項記載の液体の光学特性測定用
セル。 - 【請求項7】 前記隙間の高さは1μmないし500μ
mであることを特徴とする請求項1乃至6に何れか1項
記載の液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項8】 前記第1および第2の板体の少なくとも
中央部は石英ガラスまたはBK7ガラスにより形成され
ていることを特徴とする請求項1乃至7に何れか1項記
載の液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項9】 前記第2の板体の前記凹部を囲む箇所は
セラミック材料により形成されていることを特徴とする
請求項1乃至8に何れか1項記載の液体の光学特性測定
用セル。 - 【請求項10】 前記第1の板体の凸部を含んだ下面全
域及び第2の板体の凹部を含んだ上面全域には撥水処理
が施されていることを特徴とする請求項1乃至9に何れ
か1項記載の液体の光学特性測定用セル。 - 【請求項11】 前記液体はインキであることを特徴と
する請求項1乃至10に何れか1項記載の液体の光学特
性測定用セル。 - 【請求項12】 第1の板体と第2の板体からなり、第
1の板体を第2の板体の上に載置して構成される光学特
性測定用セルを作製する方法であって、 透明な材料から成る平坦な第3および第4の板体を用意
し、 前記第4の板体は、その外形寸法を前記第3の板体の外
形寸法より小さく形成し、 前記第3の板体の中央部に板面どうしを密着させて前記
第4の板体を接合し、これにより前記第1の板体を形成
し、 前記第4の板体が内側に収容可能な孔が貫通形成され、
かつ厚みが前記第4の板体の厚みよりわずかに大きい平
坦な第5の板体と、透明な材料から成る平坦な第6の板
体とを用意し、 前記第5の板体と前記第6の板体を板面どうしを密着さ
せて接合し、これにより前記第2の板体を形成するよう
にした、 ことを特徴とする液体の光学特性測定用セルの作製方
法。 - 【請求項13】 前記第3の板体および前記第4の板体
は共に平面視円形に形成され同軸上で接合されることを
特徴とする請求項12記載の液体の光学特性測定用セル
の作製方法。 - 【請求項14】 前記第5の板体および第6の板体は共
に平面視円形に形成され同軸上で接合されることを特徴
とする請求項12または13記載の液体の光学特性測定
用セルの作製方法。 - 【請求項15】 前記第5の板体の厚みは、前記第4の
板体の厚みより1μmないし500μm大きいことを特
徴とする請求項12,13または14記載の液体の光学
特性測定用セルの作製方法。 - 【請求項16】 前記第3乃至第6の板体は石英ガラス
またはBK7ガラスにより形成されていることを特徴と
する請求項12乃至15に何れか1項記載の液体の光学
特性測定用セルの作製方法。 - 【請求項17】 前記第5の板体はセラミック材料によ
り形成されていることを特徴とする請求項12乃至15
に何れか1項記載の液体の光学特性測定用セルの作製方
法。 - 【請求項18】 前記第4の板体が第5の板体に密着さ
れる面と反対の面に、前記孔から第4の板体の外縁に至
る溝が形成されていることを特徴とする請求項12乃至
17に何れか1項記載の液体の光学特性測定用セルの作
製方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33121597A JP3646494B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 液体の光学特性測定用セルおよびその作製方法 |
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| JP33121597A JP3646494B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 液体の光学特性測定用セルおよびその作製方法 |
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|---|---|
| JPH11148896A true JPH11148896A (ja) | 1999-06-02 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-11-14 JP JP33121597A patent/JP3646494B2/ja not_active Expired - Fee Related
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